b - норма расхода горячей воды на одного человека в сутки для общественных
зданий (b = 25 л/сут)
ср – теплоемкость воды (ср = 4190 Дж/кг∙К)
tг – температура горячей воды (tг = 55 0С)
tх – температура холодной воды (tх = 5 0С)
nс – расчетная длительность подачи тепла на ГВС (nс = 86400с/сут)
Зимний режим:
.
Летний режим:
,
,
Расчетный расход теплоты на ГВС:
,
где kс – коэффициент суточной неравномерности расхода теплоты (kс = 2.0)
kн – коэффициент недельной неравномерности расхода теплоты (kн =1.2)
,
.
1.4 Расчет годового расхода тепла
Расчет годового расхода тепла по отопительной нагрузке:
,
.
Расчет годового расхода тепла на вентиляцию:
Расчет годового расхода тепла на горячее водоснабжение:
,
где nг = 8400 ч/год – длительность работы систем ГВС
в = 0,8 коэффициент, учитывающий изменение средненедельного расхода воды на горячее водоснабжение в неотопительный период по отношению к отопительному,
Суммарный годовой расход:
,
.
Рис.1.1 График нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения
2. Расчет температурного графика
Значения температур сетевой воды в зависимости от температур наружного воздуха определяются методом регулирования тепловых нагрузок и температурным графиком теплосети. В данном случае имеем качественное регулирование по совмещенной нагрузке ГВС и отопления в закрытых системах теплоснабжения при температурном графике теплосети 150/70 0С.
1. Перепад температур воды внутри тепловой сети:
,
где єС – температура воды в подающем трубопроводе,
єС – температура воды в обратном трубопроводе.
єС.
2. Температурный напор нагревательного прибора местной системы:
,
где єС – максимальная температура в отопительном приборе,
єС.
3. Перепад температур воды в местной системе:
,
єС.
4. Относительна величина тепловой нагрузки отопления:
.
5. Температура сетевой воды перед отопительной установкой:
6. Температура сетевой воды после отопительной установки:
Результаты расчета температур сетевой воды отображены в таблице 1.
Таблица 1
|
Величина |
Температура наружного воздуха, єС |
|||||||||
|
+8 |
+2,8 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-31 |
|
|
0,204 |
0,31 |
0,367 |
0,469 |
0,571 |
0,673 |
0,776 |
0,878 |
0,98 |
1 |
|
|
ф01 |
49,86 |
64,23 |
71,74 |
84,9 |
97,79 |
110,5 |
122,9 |
135,3 |
147,6 |
150 |
|
ф02 |
33,5 |
39,41 |
42,4 |
47,35 |
52,08 |
56,59 |
60,94 |
65,13 |
69,2 |
70 |
Рис.2.1 График температур тепловой сети.
Из графика видно, что при температуре t1=65 оС температура наружного воздуха равна tни=2,8 оС. При этой температуре необходимо сделать подрезку.
Рис.2.2 График температур тепловой сети
7. Определим перепады температур сетевой воды в подогревателях нижней ступени горячего водоснабжения д2 и верхней ступени д1:
,
(кг/с)
єC
где єС.
єС.
Находим снижение температуры в подающем трубопроводе:
Находим снижение температуры в обратном трубопроводе:
Полученные результаты запишем в таблицу 2.
Таблица 2
|
Величина |
Температура наружного воздуха, єС |
||||||||
|
tн |
+2,8 |
0 |
-5 |
-10 |
-15 |
-20 |
-25 |
-30 |
-31 |
|
ф02 |
40 |
42,4 |
47,4 |
52,1 |
56,6 |
60,9 |
65,1 |
69,2 |
70 |
|
д1 |
20,8 |
14,9 |
12,3 |
10,3 |
8,9 |
7,7 |
6,8 |
5,9 |
5,8 |
|
д2 |
20,6 |
26,5 |
29,1 |
31,1 |
32,5 |
33,7 |
34,6 |
35,4 |
35,6 |
Температуры сетевой воды и приведены в таблице 3.
Таблица 3
|
85 |
86,6 |
97,2 |
108,1 |
119,4 |
130,6 |
142,1 |
153.5 |
155,8 |
|
|
12,9 |
15,9 |
18,3 |
21 |
24,1 |
27,2 |
30,5 |
33,8 |
34,4 |
Рис. 2.4 График температур тепловой сети
3 Расчет расходов сетевой воды
1. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию (при tн=8 оС):
2. Расход сетевой воды на отопление и вентиляцию при tно:
;
3. Суммарный расход сетевой воды:
,
Рис. 3.1 График расходов сетевой воды
4. Гидравлический расчет паропровода
Гидравлический расчет следует проводить в направлении от потребителей к источнику, чтобы определить параметры пара, с которыми он должен быть отпущен из котельной.
По паропроводу транспортируется насыщенный водяной пар.
Таблица 4
|
Расчетная величина |
Обознач. |
Размерн. |
Расчетная формула или метод определения |
Номер участка |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|||||||||
|
Расход пара на участке |
D |
кг/с |
По заданию |
25 |
16,7 |
8,3 |
8,3 |
8,3 |
|||||
|
Длина участка |
L |
м |
То же |
750 |
500 |
320 |
90 |
100 |
|||||
|
Удельное падение давления |
Rл |
Па/м |
Принимается |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
|||||
|
Доля местных потерь |
a |
--- |
0,3ч0,6 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,5 |
|||||
|
Потери давления на участке |
DP |
кПа |
28 |
18,75 |
12 |
3,37 |
3,75 |
||||||
|
Давление пара в начале участка (от потреб.) |
Pнач |
кПа |
1 уч.: 2 уч.: 3,4,5 уч.: |
765,87 |
730,75 |
712 |
703,37 |
703,75 |
|||||
|
Давление пара в конце участка (от потреб.) |
Pкон |
кПа |
1 уч.: 2 уч.: |
730,75 |
712 |
700 |
700 |
700 |
|||||
|
Средняя плотность пара на участке |
кг/м3 |
3,85 |
3,75 |
3,70 |
3,68 |
3,68 |
|||||||
|
Абсолютная эквивалентная шероховатость паропровода |
kэ |
м |
По рекомендации [1] |
0,0002 |
|||||||||
|
Коэффициент |
Аd |
м0,0475 |
0,42 |
||||||||||
|
Расчетный диаметр паропровода |
d |
м |
0,460 |
0,396 |
0,306 |
0,306 |
0,306 |
||||||
|
Диаметр паропровода по стандарту |
d’ |
м |
Приложение 11 [1] |
0,466 |
0,400 |
0,300 |
0,300 |
0,300 |
|||||
|
Средняя скорость пара |
wср |
м/с |
19,5 |
17,9 |
15,3 |
15,4 |
15,4 |
||||||
|
Количество нормальных задвижек на участке |
nЗ |
--- |
По заданию |
1 |
|||||||||
|
Количество П-образных компен-саторов на участке |
nК |
--- |
Принимается |
5 |
2 |
2 |
1 |
1 |
|||||
|
Коэффициент гидравлического сопротивления задвижки |
xЗ |
--- |
Приложение 10 [1] 0,3ч0,5 |
0,5 |
|||||||||
|
Коэффициент гидравлического сопротивления компенсатора |
xк |
--- |
1,9 + 2∙D0 |
2,8 |
2,7 |
2,5 |
2,5 |
2,5 |
|||||
|
Коэффициент гидравлического сопротивления тройника |
xтр |
--- |
-«-«- |
3 |
|||||||||
|
Суммарный коэффициент гидравлического сопротивления |
xуч |
--- |
17,5 |
11,9 |
8,5 |
6 |
6 |
||||||
|
Коэффициент |
AR |
м0,25 |
Табл. 5.1 [1] |
10,6∙10-3 |
|||||||||
|
Удельное падение давления |
R’л |
Па/м |
23,7 |
23,9 |
27,7 |
27,9 |
27,9 |
||||||
|
Коэффициент |
Al |
м - 0,25 |
Табл. 5.1 [1] |
76,4 |
|||||||||
|
Эквивалентная длина местных сопротивлений |
Lэкв |
м |
514,8 |
289,2 |
144,2 |
101,8 |
101,8 |
||||||
|
Потери давления на участке |
DP’ |
кПа |
31,2 |
16,5 |
12,3 |
5,9 |
6,7 |
||||||
|
Давление пара в начале участка (от потреб.) |
P’нач |
кПа |
760 |
728,8 |
712,3 |
705,9 |
706,7 |
||||||
|
Давление пара в конце участка (от потреб.) |
P’кон |
кПа |
728,8 |
712,3 |
700 |
700 |
700 |
||||||
|
Проверка погрешности в определении плотности пара |
|||||||||||||
|
Средняя плотность пара на участке |
r’ср |
кг/м3 |
3,88 |
3,77 |
3,69 |
3,69 |
3,69 |
||||||
|
Погрешность определения плотности |
d |
% |
0,8 |
0,5 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
||||||
|
Полученная погрешность удовлетворяет допустимой (2%). |
|||||||||||||
